מדענים בארה”ב הדמיית מחשב של קרני גאמא פיענחו תעלומה רבת שנים – ומימצאיהם אישרו, למעשה, תיאוריה שהעלו לראשונה מדענים ישראלים
תעלומה שהעסיקה מדענים 30 שנה, נפתרה בימים אלה במחקר של אוניברסיטאות קולומביה וברנרד קולג' בארה”ב. הוא אישר תיאוריה שהעלו לראשונה שני מדענים ישראלים: פרופ' אלי ווקסמן ממכון ויצמן ופרופ' אבי לייב, כיום במכון לאסטרופיסיקה באוניברסיטת הרוורד בבוסטון.
המחקר מצא כי רוב קרני גאמא המגיעים לגלקסיה שלנו, נוצרים בצבירי גלקסיות וגופי חלל מאסיביים שונים. התגלית מספקת זוית-ראייה חדשה לדרך בה מתהווים מיבני הכוכבים והגלקסיות ביקום, ועל מקורם של השדות המגנטיים שבתווך הבין-גלקטי.
על המחקר החדש מדווחים ד”ר כלב שרף מ”קולומביה” וראשמי מוחרג'י מ”ברנרד קולג'” בכתב העת “אסטרופיסיקל ג'ורנל”. הם ביססו עבודתם על ניתוח נתונים שהצטברו במשך תשע שנים לגבי התפלגות קרני גאמא שהגיעו לכדור הארץ ממעמקי היקום. לויין המחקר המיוחד לנושא זה, “קומפטון”, התמקד בכך מאז שוגר בידי נאס”א בתחילת שנות ה-.90 בסיס הנתונים שלו מכיל כבר מיידע לגבי 2469 צבירי גלקסיות (!).
החוקרים, שהשתמשו בשיטות ניתוח סטטיסטי מתוחכמות, טוענים כי השמיים המקיפים את רוב צבירי הגלקסיות הגדולים בהירים יותר באופן משמעותי בקרינת גאמא, לעומת האזורים האחרים שביקום. הם הסבירו, שמחקרם פותר חידה לא רק בדבר מוצאה של קרינת הגאמא – גם לעניין המיבנים המתהווים ביקום בהשפעת כח כבידה.
קרני גאמא הם הצורה עתירת-האנרגיה ביותר של קרינה אלקטרומגנטית. בגלקסייה שלנו, שביל החלב, קרינת גאמא נוצרת כשקרניים קוסמיות וחלקיקים אטומיים הנעים
במהירות קרובה למהירות האור מתנגשים בגז הבין-כוכבי או כשחלקיקים ואנטי-חלקיקים נפגשים. חורים שחורים וכוכבי ניטרונים הם סביבות מתאימות ליצירת קרינת גאמא.
צבירי הגלקסיות הם הגופים הגדולים ביותר שנתהוו ביקום, בהשפעת כח-כבידה. במחקר נבחנו צבירים המכילים אלפי גלקסיות כל אחת, במימדי שביל החלב. הם ממשיכים לספוח אליהם חומרים כמו גזים ואפילו גלקסיות שלמות אחרות, מתוך המרחב המקיף אותם.
המאסה של צביר גלקסיות – שעיקרה חומר אפל, היא המקור לכח-כבידה המופעל על סביבתו. חומר נמשך אל הצביר במהירות של עד כמה אלפי ק”מ בשנייה. בשטף זה,
מוגברת תאוצת האלקטרונים המקבלים דחף נוסף משדות מגנטיים – עד קרוב למהירות האור. אז הם מתנגשים בפוטונים, חלקיקי או בתחום הקרינה המילימטרית – זהירת האור, שנוצרה לאחר המפץ הג דול. חלקיקי האור, הפוטונים, מועלים עקב ההתנגשות לרמת אנרגיה של פוטוני קרינת גאמא. קרניי הגאמא יוצרים הילה סביב צבירי הגלקסיות.
בעבר סברו מדענים אחרים שקרני גאמא נוצרים בדרך אחרת: מגלקסיות דמויות קוואזארים – בשם בלאזרים -ה”ניזונים”, מספיחת חומר, לפעמים כוכבים שנמשכו אל חור-שחור ענק, סופר-מאסיבי.
כן אישר המחקר החדש תיאוריה לגבי מה שמכונה “הרשת הקוסמית”. היא דומה לקורי הרשת שטווה העכביש. על-פי תיאוריה זאת החומר ביקום מסודרק כך שהוא יוצר רשת קוסמית. הגלקסיות המאירות מתהוות לאורך חוטי חומר רגיל ואפל, כמו פנינים המושחלות על חוט. הצבירים מתהווים בהצטלבויות החוטים הקוסמיים. האלקטרונים המתדלקים את תהליך יצור קרני הגאמא, “רצים” לתוך הצבירים ולאורך הערוצים של חוטי-החומר המקשרים בין הגלקסיות והצבירים.
אלכס דורון
